IRA FLATOW: C’est Science Friday. Je suis Ira Flatow. Si vous avez déjà vu un bébé apprendre à parler, vous savez que c’est un processus désordonné parce que le bébé doit d’abord vous entendre parler, puis il y a ce babillage, c’est vrai, tout ce son aléatoire alors que le bébé commence à comprendre comment utiliser ses muscles pour émettre les sons qu’il entend des adultes.

Et puis finalement, le bébé commence à comprendre, et vous obtenez ces premiers mots passionnants. Et puis avant que vous ne le sachiez, votre bébé a grandi, défendant son territoire et courtisant ses amis.

Oh, attends, attends – ai-je dit bébés humains? J’aurais dû dire que tout cela est la façon dont les oiseaux chanteurs – comme le pinson zébré que vous venez d’entendre – apprennent à produire les schémas compliqués de notes qu’ils doivent mémoriser s’ils veulent avoir une chance de réussir leur reproduction à l’âge adulte. Mais dans les laboratoires qui étudient ces oiseaux, les chercheurs réfléchissent également aux parallèles entre l’apprentissage des oiseaux et la parole humaine.

Le chant des oiseaux est l’un des analogues les plus proches dans la nature de la façon dont nous parlons, il s’avère, et étudier comment les oiseaux apprennent dans la petite enfance peut ouvrir des fenêtres dans notre cerveau. Mon invité, le Dr Jon Sakata, professeur agrégé de biologie à l’Université McGill à Montréal, en a encore plus à en parler. Content de t’avoir.

JON SAKATA: Salut, Ira, merci de m’avoir reçu.

IRA FLATOW: Merci d’être descendu. Alors, à quel point le chant des oiseaux est-il proche de la parole humaine?

JON SAKATA: Nous pensons qu’il y a beaucoup de parallèles entre le chant des oiseaux et le discours humain, et vous en avez décrit beaucoup dans votre description. Le simple fait de penser au processus par lequel les oiseaux doivent apprendre à produire leurs propres vocalisations, leurs propres vocalisations typiques de l’espèce, est vraiment similaire à la façon dont les enfants doivent comprendre comment produire ces sons de parole pour communiquer avec les autres dans leur environnement.

Alors ils passent par là, c’est fondamentalement la même chose entre les espèces qui apprennent leurs propres vocalisations. Cela implique donc d’abord d’apprendre les sons du son que vous utilisez pour communiquer, puis d’apprendre à produire ces sons, afin de déterminer les modèles moteurs ou les commandes motrices pour produire ces sons particuliers.

Maintenant, cette première phase consiste en quelque sorte à mémoriser les sons des adultes qui les entourent, puis à mémoriser une chanson qu’ils veulent finalement chanter qui est en quelque sorte leur chanson cible. Et puis ils passent par là, comme vous l’avez dit, ils babillent, et ils commencent à pratiquer, et ils trouvent des choses. Parfois, ils ont des choses qui ne vont pas, parfois ils font les choses correctement, et quand ils font les choses correctement, le cerveau dit, aha, c’est génial. Tu as fait du bien, continue comme ça. Et finalement, ils grandissent en chantant leurs propres chansons.

IRA FLATOW: Est-ce unique aux oiseaux, ce genre d’apprentissage? D’autres animaux font-ils cela?

JON SAKATA: Eh bien, il y a une poignée d’autres oiseaux – donc il y a des oiseaux chanteurs, donc dans le grand nombre d’oiseaux, il y a des oiseaux chanteurs. Il y a environ 4 000 à 5 000 oiseaux chanteurs qui apprennent leurs propres chansons. Il y a aussi des colibris qui apprennent leurs propres chansons, et aussi des perroquets, ils sont assez connus pour être des apprenants vocaux.

Mais en dehors des oiseaux, il y a un certain nombre de mammifères. Par exemple, les humains sont l’un des principaux auxquels nous pensons. Les chauves-souris sont également des apprenants vocaux.

IRA FLATOW : Chauves-souris ? Wow.

JON SAKATA : Chauves-souris, oui. Et c’est donc relativement – les gens en sont devenus de plus en plus conscients au cours des deux dernières décennies. Les cétacés comme les dauphins et les baleines, aussi des apprenants vocaux. Et il y a de nouvelles preuves que les éléphants peuvent imiter les sons humains, donc il y a un apprentissage vocal chez les éléphants. Il y a donc une sorte de groupe de vertébrés assez soigné qui peut apprendre les vocalisations.

Et ce n’est pas aussi largement étudié dans ces autres systèmes, mais c’est vraiment bien étudié chez les oiseaux, et nous savons que tout ce processus d’apprentissage sensoriel, puis de pratique vocale et se termine par l’apprentissage moteur. Mais je pense que cela va être étoffé – mon pari est que ce sera finalement la même chose chez les chauves-souris et chez les éléphants.

IRA FLATOW : Intéressant. Je veux ramener cet oiseau que nous avons déjà entendu quand j’ai fait l’introduction. Entendons-le encore.

Pinson zébré?

JON SAKATA : Oui.

IRA FLATOW : D’accord, alors que nous dit le pinson des zèbres ?

JON SAKATA : C’est dire, c’est moi. Je chante. Et il le fait tout le temps. Alors, que fait-il? On ne sait pas. On essaie de comprendre ça. Mais ça chante beaucoup. Et ça chante quand c’est tout seul.

Il chante quand il fait la cour à une femme. Et c’est vraiment, la chanson qu’elle produit quand elle fait la cour à une femme, c’est vraiment l’une des choses les plus importantes que les femmes utilisent pour choisir avec qui s’accoupler. Et donc l’oiseau doit vraiment bien le faire.

Donc, il passe beaucoup de temps – ce que nous pensons, quand il chante seul, c’est qu’en fait, nous pensons qu’il pourrait s’entraîner juste pour s’assurer qu’il garde ses compétences vocales. Et puis quand il voit une femme, il est dans son ultime, sa meilleure performance, et il montre ses compétences vocales, si vous voulez.

IRA FLATOW : Donc vous avez un labo plein de ces oiseaux ?

JON SAKATA : Nous avons un laboratoire plein.

IRA FLATOW: Quel endroit bruyant!

JON SAKATA: Eh bien, ce serait bien de les avoir juste en vol, mais nous les avons dans les chambres atténuées par le son afin que nous puissions les enregistrer dans un environnement acoustiquement propre, comme vous l’avez ici en studio. Mais nous les avons aussi dans d’autres régions.

IRA FLATOW : Alors vous essayez de comprendre ce qui se passe dans leur cerveau quand ils font les chansons ?

JON SAKATA : Oui.

IRA FLATOW: C’est ce que tu essaies de faire.

JON SAKATA: À la fois l’apprentissage de la chanson et la production de la chanson. Nous pensons donc que les oiseaux chanteurs sont vraiment intéressants. Je veux dire, il y a beaucoup d’animaux qui communiquent entre eux avec des sons, mais les oiseaux chanteurs, je pense, sont vraiment intéressants et je pense que c’est spécial parce qu’ils ne sont pas nés avec cette capacité à produire leurs propres chansons d’espèce, mais parce qu’ils doivent les apprendre. Et donc étudier ce processus d’apprentissage, je pense, est ce qui fait vraiment des oiseaux chanteurs un système modèle intéressant et important à étudier en ce qui concerne les mécanismes cérébraux.

IRA FLATOW: Alors ont-ils un centre dans leur cerveau comme nous pourrions l’avoir?

JON SAKATA: Ils ont beaucoup de centres, donc –

IRA FLATOW: Pour ces chansons?

JON SAKATA: Oui, il y a une série de zones cérébrales connectées les unes aux autres qui ont des parallèles dans le cerveau humain. Ainsi, par exemple, il y a une partie du cerveau – une série de zones cérébrales interconnectées – appelée les ganglions de la base, et les gens y pensent beaucoup chez les humains en ce qui concerne le mouvement. Et quand les choses tournent mal dans la maladie de Parkinson, vous avez souvent des choses qui tournent mal dans les ganglions de la base elle-même.

Mais ce qui est intéressant avec les oiseaux chanteurs, c’est qu’ils ont aussi ces ganglions basaux, et dans les ganglions basaux, ils ont cette partie spécialisée appelée Zone X – c’est un nom très attrayant.

IRA FLATOW: Zone X.

JON SAKATA: Zone X. J’aime la façon dont vous le dites.

IRA FLATOW: C’est une émission de télévision à venir sur les oiseaux.

JON SAKATA : Exactement. Ce domaine est donc spécialisé pour l’apprentissage de la chanson. Et si vous jouez avec l’activité dans cette zone du cerveau pendant le développement, les oiseaux n’apprennent pas particulièrement bien leurs chants. Et donc nous pensons qu’il y a des parties des ganglions de la base humaine qui sont également importantes pour l’apprentissage vocal et qui sont similaires à cette zone X que vous voyez chez les oiseaux.

IRA FLATOW : Vous savez, chez les gens, on dit que les gens apprennent mieux les choses plus tôt dans la vie. Est-ce la même chose avec les oiseaux qui apprennent leurs chants, ou l’apprennent-ils toute leur vie?

JON SAKATA : Il y a des différences entre les espèces quant à la durée pendant laquelle elles peuvent continuer à apprendre leurs chansons. Donc les pinsons zébrés que nous étudions, ils n’apprennent leurs chansons que pendant le premier mois ou deux de leur vie. C’est donc une fenêtre de développement vraiment restreinte. Et ces pinsons zébrés chantent une chanson toute leur vie. Donc, ce ou ces deux mois de développement est vraiment important pour eux d’apprendre et de cristalliser leurs chansons.

Mais il y a d’autres espèces, comme les oiseaux moqueurs et les étourneaux européens, qui sont ce que nous appelons des apprenants ouverts qui peuvent apprendre des chansons tout au long de leur vie. Et donc nous sommes vraiment intéressés à essayer de comprendre ce qui est différent dans le cerveau de ces deux types d’oiseaux différents.

IRA FLATOW : Parce qu’ils imitent d’autres oiseaux, non?

JON SAKATA : Oui, c’est incroyable. Ils peuvent même imiter des sons nonaviens, de sorte que les alarmes de voiture, par exemple, sont un exemple classique de ce que les oiseaux moqueurs peuvent faire, non? Et comment font-ils cela? Je veux dire, on ne sait pas. Mais nous essayons de comprendre cela.

IRA FLATOW : Votre laboratoire étudie donc si l’apprentissage de la chanson est également influencé par les interactions sociales – qu’entendez-vous par là?

JON SAKATA: Ainsi, les humains – bébés, enfants – peuvent apprendre en regardant des vidéos et apprendre à dire des choses particulières, mais ce n’est pas un apprentissage particulièrement robuste. Et en tant que peuple, nous apprenons beaucoup mieux si nous sommes autorisés à interagir socialement avec un adulte ou avec un pair, ce qui conduit à un apprentissage plus robuste et efficace. Et la même chose se produit chez les oiseaux chanteurs.

Lorsque vous avez un oiseau juvénile qui est tutoré par un autre adulte, cet oiseau apprend beaucoup mieux le chant de cet oiseau adulte par rapport à un juvénile qui est logé individuellement et entend simplement le chant être lu passivement par un haut-parleur. Nous comparons donc cet apprentissage de la chanson dans des situations sociales ou des contextes sociaux et l’apprentissage de la chanson en réponse à une exposition passive à la chanson. Et nous voyons, encore une fois, un apprentissage plus robuste lorsque les jeunes sont autorisés à interagir socialement avec les adultes.

IRA FLATOW: Hmm. Le chant des oiseaux est-il une langue? Les oiseaux se parlent-ils ?

JON SAKATA: En tant que chercheurs en oiseaux chanteurs, nous essayons de faire très attention à ce à quoi nous disons que le chant des oiseaux est analogue. Et donc, pour la plupart, nous disons que le chant des oiseaux est analogue à la parole et non au langage, en soi.

IRA FLATOW : Au fait, quelle est la différence ? Je veux dire, la parole, le langage.

JON SAKATA: Oui, alors quand nous en parlons, en tant que scientifiques, lorsque nous en parlons, nous pensons à la parole comme une sorte de moteur qui ne fait que produire les sons qui composent le langage ? Et quand on parle de langage, on pense au contenu sémantique, à la syntaxe, en quelque sorte au sens qui est dans le langage lui-même que nous essayons de communiquer.

Et nous savons que les oiseaux communiquent des choses particulières avec leurs vocalisations, mais le répertoire des significations des choses qu’ils communiquent est beaucoup plus restreint que ce que nous voyons dans le langage humain. Nous pensons donc qu’ils ne peuvent pas transmettre un nombre infini de choses sur l’environnement à notre connaissance. Et donc nous pensons que ce qui est le plus parallèle entre le chant des oiseaux et le discours humain, c’est en quelque sorte l’aspect production de celui-ci.

IRA FLATOW: Donc vous dites que les oiseaux ne prennent pas différentes petites chansons et ne les assemblent pas comme si nous prenions des mots différents pendant que nous parlons?

JON SAKATA: Certains oiseaux le font, mais pas dans la même mesure que les humains. Il y a cette chose appelée syntaxe combinatoire, et certains oiseaux mettent différents appels ensemble pour former des significations différentes. C’est un domaine vraiment soigné, mais –

IRA FLATOW: Je repousse cela. Cela ressemble à un discours pour moi.

JON SAKATA : Ça ressemble un peu au langage, un peu. Il y a des gens qui étudient cela et pensent aux principes linguistiques du chant des oiseaux, et je pense qu’il y a certainement des phénomènes que les oiseaux font qui s’apparentent au langage, mais je pense que nous ne dirais pas que c’est la même portée du langage humain en termes de –

IRA FLATOW: Et les oiseaux qui peuvent imiter la parole humaine, font-ils quelque chose de différent?

JON SAKATA: Nous ne savons pas. Nous ne savons pas grand-chose sur ce genre d’oiseaux. Ils sont vraiment intéressants. Je veux dire, la capacité d’imiter la parole humaine a probablement quelque chose à voir avec les choses de la périphérie, vous savez, alors que peuvent faire leurs muscles, le bec et la langue, et peuvent-ils finalement produire ces sons.

Mais ce n’est probablement pas seulement cela, aussi, il y a probablement des différences dans le cerveau de ces oiseaux qui peuvent imiter la parole humaine et des oiseaux qui ne peuvent pas le faire. Mais en fin de compte, je pense, je suppose qu’ils utilisent les mêmes circuits, les mêmes zones cérébrales pour apprendre la parole humaine ou comment produire la parole humaine comme apprendre à produire un autre chant d’oiseau dans ces mimiques.

IRA FLATOW : Chez les oiseaux que tu étudies ? Je pense comme des perroquets imitant les gens.

JON SAKATA : Non, oui, c’est fantastique. Nous ne savons rien de la façon dont les perroquets font ça. Et les pinsons zébrés ne peuvent pas faire ça.

IRA FLATOW : Ils ne peuvent pas faire ça, hein ?

JON SAKATA: Ils peuvent chanter leur propre chanson d’espèce, mais ils ne peuvent pas nous dire bonjour. Ce serait bien si nous avions une colonie remplie d’oiseaux qui nous saluaient le matin, mais nous n’avons pas ça.

IRA FLATOW: Cela pourrait devenir fatigant après un certain temps!

JON SAKATA: Peut-être, oui.

IRA FLATOW: Alors que pouvons-nous apprendre sur les humains? Si vous étudiez le cerveau de ces oiseaux, qu’est-ce qu’il va vous dire de nous?

JON SAKATA: Eh bien, je pense qu’il y a eu beaucoup de recherches pour essayer de trouver ces parallèles entre les cerveaux d’oiseaux et les cerveaux humains. Et je pense qu’il y a beaucoup de preuves pour dire que beaucoup de ces domaines que nous voyons chez les oiseaux chanteurs qui sont importants pour l’apprentissage du chant sont vraiment similaires aux domaines que nous trouvons importants pour l’apprentissage et l’acquisition de la parole chez les humains.

Donc, si nous étudions ces processus chez les oiseaux chanteurs, nous pourrons peut-être avoir un aperçu des processus impliqués dans l’acquisition de la parole chez les humains. De plus, nous pouvons étudier – il y a des individus avec des déficits, des troubles de la communication, donc des déficits dans l’apprentissage de la parole et de la production du langage. Et il y a un certain nombre de gènes qui ont été impliqués dans ces troubles de la communication.

Et une chose que nous pouvons faire est que ces mêmes gènes sont exprimés dans – beaucoup de ces mêmes gènes sont exprimés chez les oiseaux chanteurs, et nous pouvons en fait nous demander dans quelle mesure ces gènes individuels sont–ils exprimés – si vous introduisez une variante dans le cerveau d’un oiseau chanteur, cela peut-il également entraîner des déficits de communication chez l’oiseau chanteur? Vous pouvez donc aider à rechercher les substrats génétiques sous-jacents aux troubles de la communication en utilisant les oiseaux chanteurs comme système de modèle animal.

IRA FLATOW: Je suis Ira Flatow. C’est le Vendredi de la Science des studios WNYC. Trouvez-vous que les oiseaux sont en fait plus intelligents que ce que nous leur accordons?

JON SAKATA: Je pense qu’ils sont intelligents pour faire tout ce qu’ils sont censés faire, et je pense que nous devons juste trouver les bons tests pour – mais je pense qu’ils nous surprennent beaucoup.

IRA FLATOW : Oui. Avez-vous été surpris par leur capacité à chanter? Quelque chose vous surprend ?

JON SAKATA: Non, je veux dire, je pense que la quantité qu’ils chantent est assez incroyable. Nous avons des études où nous leur avons donné ces ensembles aléatoires de séquences, et nous avons constaté que ce qui se passe, c’est qu’ils – oh, désolé. Lorsque vous leur donnez ces sons aléatoires de leurs sons de pinsons zébrés, ils extraient des séquences qui sont vraiment typiques des séquences que vous voyez dans la nature.

Nous pensons donc que le cerveau est biaisé pour apprendre ces séquences typiques des espèces que vous voyez. Donc, vous leur donnez cette poubelle aléatoire de sons, eh bien, la conception de séquences aléatoires, ils retirent des choses que leur espèce utiliserait pour la communication.

IRA FLATOW : Intéressant. Merci beaucoup, Jon Sakata, professeur agrégé de biologie à l’Université McGill à Montréal. Merci d’avoir pris le temps d’être avec nous aujourd’hui.

Ce mois-ci, nous célébrons le chant des oiseaux et autres tours d’oiseaux intelligents avec notre club de lecture SciFri, en lisant le livre The Genius of Birds de Jennifer Ackerman. Et voici quelques mises à jour sur ce que fait le club, Christie Taylor, productrice de SciFri, nerd des livres et des oiseaux.

CHRISTIE TAYLOR: Hé, Ira.

IRA FLATOW : OK, bon retour. Quel est le rapport des tranchées du club de lecture?

CHRISTIE TAYLOR: Eh bien, nous lisons depuis quelques semaines maintenant. Et nous avons eu de bonnes conversations en ondes sur les oiseaux intelligents avec nos auditeurs sur Facebook sur les types d’intelligence que nous pouvons mesurer chez les oiseaux, y compris ces superbes astuces de navigation, la résolution de problèmes et, bien sûr, la communication dont nous venons de parler avec le Dr Sakata. Et puis, bien sûr, d’autres trucs soignés, comme celui-ci dont Ken à Lawrence, au Kansas, nous a parlé sur l’application SciFri VoxPop.

KEN: L’ami de Hays, au Kansas, qui a regardé un oiseau roi de l’Ouest mettre des mégots de cigarettes dans le nid pour les jeunes parce qu’il repousse soi-disant les tiques, les acariens et autres parasites, ce qui, je pense, est un comportement appris. Évidemment, ce n’est pas de la programmation génétique. Je pense que c’est très intelligent.

CHRISTIE TAYLOR: C’est Ken au Kansas sur notre nouvelle application VoxPop du Vendredi des sciences, qui permet aux gens de répondre à différentes questions du vendredi des sciences à l’aide du microphone de leur téléphone. Et nous avons deux questions comme ça en ce moment pour nos lecteurs du club de lecture. Ainsi, vous pouvez vous inscrire et trouver l’application VoxPop Science Friday partout où vous obtenez vos applications.

Et Ira, nos auditeurs ont partagé des histoires sur toutes sortes de comportements d’oiseaux intelligents qu’ils ont vus – des cardinaux les suppliant de remplir la mangeoire à oiseaux, des corbeaux cassant des noix sur le trottoir, Megan à San Jose a vu un corbeau tremper des frites rassis dans de l’eau pour les ramollir.

IRA FLATOW : C’est assez intelligent. Tu sais, j’aime à quel point les corbeaux sont intelligents parce que je les ai souvent vus. Et nous avons découvert les incroyables capacités de résolution de casse-tête des corbeaux de Nouvelle-Calédonie. Il suffit de lire dans le livre comment ils fabriquent des outils, mais aussi comment ils utilisent les outils. Et ils utilisent des outils pour obtenir un autre outil, et ils finiront par leur procurer la nourriture dont ils ont besoin.

CHRISTIE TAYLOR: Oui, et ils semblent aussi avoir des différences culturelles dans la façon dont ils fabriquent ces outils, selon l’endroit où ils vivent. Ils transmettent cela à travers les familles.

Je suis aussi personnellement très excité par les oiseaux bowerbirds. Ils font ces très beaux nids élaborés. Chaque espèce semble avoir un sens de l’esthétique différent, des couleurs préférées, des astuces avec perspective qu’elles font pour attirer leurs femelles, et peut-être même un sens de l’art, ce qui est un débat amusant que nous pourrons avoir la semaine prochaine.

IRA FLATOW: Eh bien, est-il trop tard pour que les nouveaux arrivants rejoignent le club de lecture?

CHRISTIE TAYLOR: Absolument pas. Vous pouvez toujours vous procurer Le Génie des oiseaux de Jennifer Ackerman et commencer à lire, trouver notre groupe de discussion sur Facebook et partir à la recherche d’oiseaux près de chez vous avec notre défi inaturaliste. Prenez une photo sur votre téléphone, envoyez-la et vous contribuerez à de précieuses données scientifiques citoyennes. C’est tout sur ScienceFriday.com/BookClub .

IRA FLATOW : Voilà. Christie Taylor, productrice de Science Friday et wrangler pour notre club de lecture.

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